(57)【要約】【課題】低コストなノズル法において、テーパ状の電極を形成する方法、及びこの方法を用いた太陽電池の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の電極の形成方法は、電極材料をノズルから吐出させて基板上に線状の電極を描画し、その際に、そのノズルからの電極材料の吐出速度、およびノズルと半導体基板との間の相対速度の少なくとも一方を変化させる。  また、本発明の太陽電池の製造方法は、メイン電極を基板上に形成し、メイン電極に電気的に接続されるようにグリッド電極を基板上に形成する工程を備え、グリッド電極は、上記記載の電極の形成方法によって形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極材料をノズルから吐出させて基板上に線状の電極を描画し、その際に、そのノズルからの電極材料の吐出速度、およびノズルと半導体基板との間の相対速度の少なくとも一方を変化させる電極の形成方法。
【請求項２】
吐出速度を一定に保ち、ノズルと半導体基板との間の相対速度を直線的に増大又は減少させる請求項１に記載の電極の形成方法。
【請求項３】
ノズルと半導体基板との間の相対速度を一定に保ち、吐出速度を直線的に増大又は減少させる請求項１に記載の電極の形成方法。
【請求項４】
メイン電極を基板上に形成し、メイン電極に電気的に接続されるようにグリッド電極を基板上に形成する工程を備え、グリッド電極は、請求項１に記載の電極の形成方法によって形成される太陽電池の製造方法。
【請求項５】
グリッド電極は、グリッド電極の先端部からメイン電極に向かって描画される請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
グリッド電極は、グリッド電極の先端部からメイン電極に向かって描画され、さらに連続して、メイン電極を挟んで反対側のグリッド電極が、メイン電極からこのグリッド電極の先端部に向かって描画される請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
幅及び高さが一方向に向かって連続的に小さくなる電極。
【請求項８】
基板と、基板上に形成されたメイン電極と、基板上に形成されると共にメイン電極に接続されるグリッド電極とを備え、グリッド電極は、その高さがメイン電極側から先端部に向かって連続的に小さくなることを特徴とする太陽電池。
【請求項９】
グリッド電極は、その幅がメイン電極側から先端部に向かって連続的に小さくなることを特徴とする請求項８に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極の形成方法、太陽電池の製造方法、電極、太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４を用いて、太陽電池の一般的な製造方法について、多結晶シリコン基板を用いた太陽電池３１を例に挙げて説明する。
【０００３】
まず、キャスト法により作製したシリコンインゴットをマルチワイヤー法でスライスしてｐ型シリコン基板３２を得る。次に、この基板に対し、受光面側表面を化学的に加工して微細凹凸（最大高さ１０μｍ程度）を形成し、その後、熱拡散法でｎ型層３３を形成する。次に、基板裏面にアルミニウム拡散などにより裏面電界層（ＢＳＦ）効果のあるｐ+高濃度層３４を形成する（例えば、特許文献１参照）。次に、ｎ型層３３の表面に反射防止膜３５を形成する。反射防止膜３５は、ＴｉＯ2又はＳｉＮを、例えば、７００Å程度の膜厚で成膜して形成する。
【０００４】
受光面電極４０の形状としては、幅１５０μｍ程度の細線部分（以下、グリッド電極３６）と幅２ｍｍ程度の太線部分（以下、メイン電極３８）を組合せた形状とする。この受光面電極は、印刷用スクリーンで電極材料を印刷して形成される。グリッド電極３６は、線状のパターンで略３ｍｍのピッチの平行した細線で形成される。一方、裏面電極３９は裏面全体に形成される。
【０００５】
他の電極形成の方法としては、蒸着法で金属薄膜を形成後、半導体工業で多用されているフォトリソ技術を用いれば、線幅１０μｍ以下の線幅が可能である。
電極となる材料をノズルから出して電極線を描画する形成技術については、特許文献２がある。その技術は、ノズルとウエハの相対位置を変えて線引きを行うことが示されているに留まる。
同様技術として特許文献３には、ノズルを対象物（ウエハ）に近接して、一定厚さに導電材料を描画する技術が示される。
特許文献４には、線幅は概ね１００μｍ程度の一定線幅電極の描画について記載され、印刷法と同様に低コストな方法としている。
【０００６】
一方、太陽電池の電極形状については、特許文献５などに示されるように、テーパ近似の形状とすることが古くから知られる。
【０００７】
電極厚みを増加する方法としては、特許文献６に示されるように、被メッキ基板を、メッキ液から引出しながらメッキすることで、各部分の実効的な浸漬時間を変化させてメイン電極側を厚くすることが知られる。
【特許文献１】特開２００２−１７６１８６号公報
【特許文献２】特開昭５８−２７３７５号公報
【特許文献３】特開平６−２９５５９号公報
【特許文献４】米国特許第５１５１３７７号明細書
【特許文献５】特開平６−２８３７３６号公報
【特許文献６】特開平６−５３５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
真空蒸着とフォトリソを用いる電極形成技術は、容易にこのような精細パターン形状を達成できるが、反面、その電極形成に要するコストは印刷法に比較して２０倍以上にもなる。
低コストな印刷法については、フォトリソのように精細パターン形成は困難であり、実用上、最小線幅は１５０μｍ付近で幅に変化のない直線状に形成され、テーパ状に構成することは難しい。
ノズルを用いる電極等のこれまでの描画形成方法は、一定線幅の連続細線の描画技術であり、テーパ状に細線を形成することは困難な状況にある。
【０００９】
メッキの電極形成は、生産性、コストなどの点で印刷方法には及ばない。
【００１０】
本発明は、低コストなノズル法において、テーパ状の電極を形成する方法、及びこの方法を用いた太陽電池の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電極の形成方法は、電極材料をノズルから吐出させて基板上に線状の電極を描画し、その際に、そのノズルからの電極材料の吐出速度、およびノズルと半導体基板との間の相対速度の少なくとも一方を変化させる。
【００１２】
また、本発明の太陽電池の製造方法は、メイン電極を基板上に形成し、メイン電極に電気的に接続されるようにグリッド電極を基板上に形成する工程を備え、グリッド電極は、上記記載の電極の形成方法によって形成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電極の形成方法によれば、幅及び厚みが連続的に変化するテーパ状の電極を得ることができる。また、本発明は、低コストなノズル法を用いているので、テーパ状の電極を低コストで形成することができる。
【００１４】
また、この電極の形成方法は、太陽電池のグリッド電極の形成に適している。また、太陽電池のグリッド電極を、本発明の電極の形成方法を用いて形成すると、積算増加する電流を効率よく輸送すると共に広い受光面積を確保することができるグリッド電極が得られる。従って、本発明の太陽電池の製造方法によれば、低コストで高効率な太陽電池を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
１．電極の形成方法
本発明の電極の形成方法は、電極材料をノズルから吐出させて基板上に線状の電極を描画し、その際に、そのノズルからの電極材料の吐出速度、およびノズルと半導体基板との間の相対速度の少なくとも一方を変化させる。
【００１６】
この方法によれば、幅及び厚みが連続的に変化するテーパ状の電極を得ることができる。この電極は、積算増加する電流を効率よく輸送するのに適している。また、この電極は、アスペクト比（断面高さ/断面線幅）が大きいので、電極の設置面積を小さくする必要がある用途に適している。本発明の方法は、ノズル法を用いているので、低コストで前記電極を得ることができる。
【００１７】
１−１．電極材料
電極材料は、通常、導電性材料を主成分とするペーストである。導電性材料は、例えば、金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、タングステン、鉄、タンタル、チタン、モリブデン等の金属又は合金、ＳｎＯ2、ＩｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯ等の透明導電材など、又はこれらの組合せからなる。導電性材料は、好ましくは、粉末状である。
また、ペーストは、例えば、上記導電性材料と、ガラスフリット、樹脂及び有機溶媒のうちの１つ以上を混合して調製することができる。
【００１８】
１−２．基板
基板は、その上に電極を形成することができるものであればよく、例えば、Ｓｉなどの元素半導体基板又はＧａＡｓなどの化合物半導体基板などの半導体基板などからなる。
【００１９】
１−３．ノズルからの電極材料の吐出速度、ノズルと基板との間の相対速度
ノズルからの電極材料の吐出速度は、単調に、又は直線的に増大又は減少させることができる。このとき、ノズルと基板との間の相対速度は、一定に保たれていてもよく、変化していてもよい。
【００２０】
また、ノズルと基板との間の相対速度は、単調に、又は直線的に増大又は減少させることができる。このとき、ノズルからの電極材料の吐出速度は、一定に保たれていてもよく、変化していてもよい。
この方法を実施するための装置などについては、後述する太陽電池の受光面電極の形成方法で用いるものと同様である。
【００２１】
２．太陽電池の製造方法
本発明の太陽電池の製造方法は、メイン電極を基板上に形成し、メイン電極に電気的に接続されるようにグリッド電極を基板上に形成する工程を備え、グリッド電極は、上記記載の電極の形成方法によって形成される。
【００２２】
太陽電池のグリッド電極を、上記記載の電極の形成方法を用いて形成すると、積算増加する電流を効率よく輸送すると共に広い受光面積を確保することができるグリッド電極が得られる。すなわち、このグリッド電極は、幅及び厚みが連続的に変化するテーパ状であるので、積算増加する電流を効率よく輸送することができる。従来の蒸着法、印刷法などの電極の形成技術では、電極の厚さが実質的に一定であったので、幅が連続的に変化するテーパ状にしていた。本発明は、幅及び厚みが連続的に変化するテーパ状のグリッド電極を形成することに特徴を有する。また、このグリッド電極は、アスペクト比（断面高さ/断面線幅）が大きいので、設置面積を小さくすることができ、受光面積を広くすることができる。また、このグリッド電極は、ノズル法を用いて形成されるので、低コストで形成することができる。従って、本発明によれば、低コストで高効率な太陽電池を得ることができる。
【００２３】
なお、太陽電池のグリッド電極をテーパ形状とする理由は以下のようである。平行して形成したグリッド電極には発生電流が次第に集積され、それに応じた電流パスが必要となることによる。つまり、グリッド電極のセル端部分からメイン電極に近づくほど、光による発生電流が積算され増加する。電極以外の受光面積をできるだけ広くしながら、かつ、線方向の抵抗をより低減するにはテーパ形状とすることが大切となっている。このことで太陽電池の抵抗損失を防ぎ変換効率を高くできる。
【００２４】
本発明において、グリッド電極は、好ましくは、グリッド電極の先端部からメイン電極に向かって描画される。また、さらに好ましくは、グリッド電極は、グリッド電極の先端部からメイン電極に向かって描画され、さらに連続して（メイン電極を乗り越えて）、メイン電極を挟んで反対側のグリッド電極が、メイン電極からこのグリッド電極の先端部に向かって描画される。このようにグリッド電極を形成することにより、少ない工程でグリッド電極を描画することができる。
【００２５】
以下、本発明の各構成要素について詳述する。
２−１．基板
「基板」は、太陽電池を製造するために用いる基板であり、例えば、第１導電型の半導体基板であって、受光面に第２導電型層を備える。また、受光面と反対側の面である裏面には、高濃度の第１導電型がほぼ全面に形成されていることが好ましい。
【００２６】
半導体基板の種類は、通常、光電変換素子に用いられる基板、例えば、シリコン基板、ゲルマニウム基板等の元素半導体基板；シリコンゲルマニウム基板、ガリウム砒素基板等の化合物半導体基板などの公知材料を使用することができる。なかでも、シリコン基板が低コストである点から好ましい。この半導体基板の作製には、主にキャスト法、ＣＺ法又はＦＺ法により形成されたインゴットを利用する。これを例えば、マルチワイヤー法でスライスして半導体基板として用いることができる。半導体基板は、例えば、０．１〜２０ Ωｃｍ程度の抵抗値に設定されていることが適当である。
【００２７】
半導体基板の表面は、受光面に表面反射低減のための凹凸が形成されていることが好ましい。つまり、受光面のうち、実質的に受光を行う面は、平坦でもよいが、微細な凹凸、例えば、高低差が１〜１０μｍ程度の凹凸が形成されていてもよい。この凹凸は、実質的に受光を行う面に均一に、しかも反射率の低い状態に形成されていることが好ましい。凹凸の形状はその加工方法により異なるが、アルカリ溶液、酸溶液による化学的な加工や、Ｖ溝やランダム凹凸の形成に見られる機械的な加工を行った表面凹凸など、その形状、加工方法を問わない。
【００２８】
半導体基板は、第１導電型の導電性を有している。第１導電型は、ｎ型又はｐ型のいずれでもよい。半導体基板には、受光面となる側に、受光面側接合層として、基板とは異なるドーパント種で、しかも濃度の異なる第２導電型層が形成される。ここで、第２導電型とは、第１導電型とは逆導電型であり、ｐ型又はｎ型のいずれであってもよい。つまり、半導体基板には、光入射側（受光面）からｎ型、ｐ型の層又は光入射側からｐ型、ｎ型の層のいずれの順序で配置していてもよい。各層のドーパント濃度は、特に限定されるものではなく、例えば、高濃度第２導電型層のドーパント濃度は、１０18〜１０21／ｃｍ3程度であるが、この層内において濃度プロファイルを有することも、太陽電池では変換効率を高くすることが可能になり好ましい。これらの受光面側接合層は、当該分野で公知の熱拡散法、イオンインプランテーション法により形成することができる。
【００２９】
なお、受光面と反対側の面（裏面）は、第１導電型の導電性を有しているため、特にドーパントをドーピングしなくてもよいが、光電変換効率、裏面電極とのオーミックコンタクト性等を考慮して、ドーパント濃度を、半導体基板のドーパント濃度よりも高く設定しておくことが好ましい。例えば、半導体基板の裏面における第１導電型層のドーパント濃度は、１０17〜１０20／ｃｍ3程度が挙げられる。また、裏面の高濃度第１導電型層の接合深さは、半導体基板の厚み等によって、適宜調整することができるが、例えば、０．１〜５．０μｍ程度が適当である。これはＢＳＦ層として効果があるが、更には裏面反射層（back surface reflector）を形成してもよいし、表面再結合を防止するために、酸化膜、窒化膜等を形成してもよい。裏面反射層、反射防止膜としては、シリコン酸化膜及び酸化チタン膜等の酸化膜、窒化膜等を用いることができる。
【００３０】
２−２．受光面電極（メイン電極、グリッド電極）、電極形成装置
２−２−１．電極形成装置
（１）構成
本発明の受光面電極の形成に用いる装置は、図１に示すような、ＸＹＺの３軸に可動（Ｙ軸は紙面奥方向）のテーブル１、テーブル１に載置、固定された基板２の上方に角度可変部品７で固定したノズル３、導電性となる電極材料（以下、ペーストと記述）を封入したシリンジ１０が図示しない手段で保持される。テーブル１は、駆動源内蔵の移動信号変換部２２から駆動機構１８により３軸に速度可変移動を可能とする。加圧源内蔵の加圧信号変換部２０からの圧力は加圧ライン９を通して、シリンジ１０の内面に密接しながら可動のピストン６を押し下げ、シリンジ１０内部のペーストを、ノズル３とシリンジ１０を接続した耐圧チューブ８を経由して、ノズル３先端から吐出させる。ノズル３に接続の圧力センサーライン１５から、圧力信号変換部１４により信号ライン１６、１７を経由して、図示しないデジタルコントローラへノズルモニター圧力情報がフィードバックされることで、加圧信号変換部２０による加圧精度を格段に向上させる。なお、保持部品１２、１３はノズル３を、ベースプレートへ保持するためのものである。ノズル３の形状は、その先端に微小孔が穿たれたもので、孔の直径は２０〜５００μｍで可能である。直径５０〜１００μｍが電極材料の流動特性と電極形状の点から好ましい。材質としては、金属、セラミック、ガラス、プラスティックなど硬質の材質であればよい。
【００３１】
（２）基本動作
基本的な電極描画動作はピストン６が加圧されると、この中に封入されたペーストを、ノズル３の先端から押出して、シリコン基板２の端部５近傍から描画を開始する。同時に、シリコン基板２をＸ方向に移動させることで、シリコン基板上に連続してペーストの細線１１をシリコン基板２の他の端面まで描画できる。端部では圧力を下げることで吐出速度を０とする。次に、紙面の奥方向をＹ軸として、グリッド電極間距離分だけＹ軸方向に移動させ、同時にＸ軸も開始点まで戻す。再び、同様に直線の描画を行う。この動作を繰返して、シリコン面にグリッド電極となるペースト細線１１を描画する。
【００３２】
（３）可変圧力範囲、速度範囲
ノズル３の可変圧力範囲は０〜６ｋｇ／ｃｍ2であり、圧力の変化速度は０．０１〜１．５ｋｇ／ｃｍ2・秒までの高速可変を可能とする。ステージ１のＸ方向への速度は、ノズル３からのペーストの押出し速度よりも大きくすることも可能であり、その速度範囲は−２００〜２００ｍｍ／秒で、ある速度から他の速度に変化する際は、−１００〜＋１００ｍｍ／秒2の高速加減速変化を可能にしている。ノズル３とシリコン基板２の距離は０．３〜３０ｍｍが可能であるが、好ましくは０．５〜５ｍｍである。単一のノズルで太陽電池のグリッド電極を描画形成すること以外に、多数のノズルを配置して、セル内の複数本のグリッド電極を同時に描画することも可能である。更にはノズルを温調して吐出速度安定化などを図ることも可能である。
【００３３】
２−２−２．電極描画方法
このような基本動作を用いた電極描画方法について、電極の構造とともに、図２を用いてその詳細を述べる。この図２では、前出の図４の従来グリッド電極３６の１本（角形基板の略半分の長さ）に、相当する部分だけの詳細図として示した。
【００３４】
基板５１は、シリコン基板の上面にｐｎ接合、反射防止膜を形成している。上記構成の描画装置により、シリコン基板の端面５２からメイン電極５３まで、ペーストを描画する。この後乾燥炉などで電極５４を固化する。
【００３５】
メイン電極５３については、印刷法やノズル法など種々の方法で形成することができる。なお、セルの大きさ、グリッド電極の長さなどの設計事項により、様々に最適な構成ができることは言うまでもない。
【００３６】
電極５３、５４は同じ材料でも構成できるが、他の構成としては、例えば電極５３は基板５１との高い接着強度の得られる材料とすること、電極５４には基板５１との接触抵抗を低くする材料を用いることなど、それぞれの部分に必要な電極特性を高める目的で、ペーストの組成や含有物を変化させることも可能である。
【００３７】
２−２−３．メイン電極、グリッド電極形成プロセス
次に本発明のグリッド電極形成を含むプロセスについて、図３の工程図で以下具体的に説明する。まず、図３のＳ−１に示すように、外形１０×１０ｃｍ、厚さ０．３５ｍｍにスライスされ、比抵抗１Ωｃｍに設定されたｐ型多結晶シリコン基板を、５％ＮａＯＨアルカリ水溶液に対し７％アルコールを加えた溶液に、８０℃で１０分間浸漬し、シリコン基板表面を深さ２０μｍまでエッチングする。これにより、破砕層の除去と同時に反射低減のための表面凹凸の形成を行うことができる。なお、凹凸は高さ５〜１０μｍの微細形状であるため、基板全体は実質的には平坦である。
【００３８】
次いで、Ｓ−２において、ＰＯＣｌ3を含む雰囲気の８６０℃電気炉中の治具に、得られたシリコン基板を載置し、２０分間の燐の拡散を行い、シリコン基板表面にｎ型拡散層（ｎ+層）を形成する。その後、ＨＦ水溶液中でＰＳＧ（リンガラス）層等を除去し、洗浄、乾燥する。これにより、シート抵抗が５０Ω／□、接合深さが約０．３μｍ、表面付近のドーパント濃度が１．２×１０20ｃｍ-3程度のｎ型拡散層を得ることができる。その後、Ｓ−３に示すように、シリコン基板の一表面に、プラズマＣＶＤ装置を用い、ガス種としてシラン及びアンモニアを用いて、膜厚７３０Å程度のＳｉ−Ｎ層を反射防止膜として形成する。Ｓ−４においては、裏面の不要なｎ層を除去する。受光面となる側にだけ耐酸ワックスを塗布後、裏面側を酸系のエッチング溶液中でｎ型層を除去する。Ｓ−５において、裏面全面にアルミニウムペースト材料を全面に印刷、乾燥する。Ｓ−６で、受光面側には２ｍｍ幅のメイン電極を印刷した後、Ｓ−７で、これら両面の印刷したペーストを６５０℃のベルト炉内で焼成する。
【００３９】
Ｓ−８で、受光面側に対して、図１で示した描画装置を用い、内径１３０μｍのノズルを、基板からの高さを１．５ｍｍ、基板表面とノズル中心線とのなす角度を３０度として、７２重量％の銀粉末（平均粒径７．６μｍ、最大粒径１２μｍ）を含むペーストを、図２のように高さ、幅とも漸増する立体的な形状にグリッド電極を描画した。グリッド電極ピッチは２．８ｍｍとした。グリッド電極部はメイン電極部と交差して重なる形状とした。このようなグリッド電極を構成したセルの、シリコン基板面積に対しての電極占有率はほぼ５％程度になった。
【００４０】
その後、Ｓ−９に示す第２焼成プロセスでは、４００℃の焼成炉中で加熱して電極とした。最後にＳ−１０で、このようにして得られた太陽電池セルについて、電流電圧特性を測定した。この測定は、照射強度１００ｍＷ／ｃｍ2の疑似太陽光下（ＪＩＳ標準光ＡＭ１．５Ｇ）で、太陽電池セル受光面内のメイン電極の片方に測定器を結線して行った。
【００４１】
なお、上記製造方法においては、凹凸形成、拡散、ノズル形成等条件は、典型的な条件について示している。この条件で以下の実施例と比較例のセルを作製したが、太陽電池セルを作製することができる限り、その条件を変えることや、各工程の順序を入れ替えてもよい。
【００４２】
更には、受光面電極のためのペーストは、通常、導電性材料を主成分とする。導電性材料は、例えば、金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、タングステン、鉄、タンタル、チタン、モリブデン等の金属又は合金、ＳｎＯ2、ＩｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯ等の透明導電材など、又はこれらの組合せからなる。導電性材料は、好ましくは、粉末状である。また、ペーストは、例えば、上記導電性材料と、ガラスフリット、樹脂及び有機溶媒のうちの１つ以上を混合して調製することができる。
【００４３】
２−３．裏面電極
裏面電極は一般的に裏面全面に形成されるが、上記グリッドの形成を裏面全面電極に置き換えて裏面電極とすることも可能である。この場合には、裏面のグリッド電極以外の部分にいわゆる裏面反射層やパッシベーション層などと共に形成することも可能である。
【００４４】
３．太陽電池
本発明の太陽電池は、基板と、基板上に形成されたメイン電極と、基板上に形成されると共にメイン電極に接続されるグリッド電極とを備え、グリッド電極は、その高さがメイン電極側から先端部に向かって連続的に小さくなる。グリッド電極は、好ましくは、その幅もメイン電極側から先端部に向かって連続的に小さくなる。
【００４５】
本発明の太陽電池は、上記太陽電池の製造方法を用いて製造することができる。また、上記太陽電池の製造方法で説明した内容は、その趣旨に反しない限り、太陽電池の説明にも当てはまる。
【実施例１】
【００４６】
ノズル描画グリッド電極を形成する際、位置を固定したノズルに対してテーブル速度を可変しながら、テクスチャ表面の１０ｃｍ角形多結晶シリコン基板上に、描画してグリッド電極を形成することで太陽電池を作製した実施例について記す。作製プロセスは、図３に示す通りである。このシリコン基板は、ｐ型半導体で、片面にｎ型層、ＳｉＮ層が順に構成されている。ノズルの加圧は、３．６ｋｇ／ｃｍ2の一定圧力とした。
【００４７】
図２は、グリッド電極の片側１本を示すが、これを図４のように配置して、メイン電極と交差させて電極とした。つまり図４では１０本であるが、実際の１０ｃｍ角のシリコン基板に対しては片側３４本の計６８本で構成する。換言すれば、図２の細い部分から描画を開始し、次第に太くしながら、メイン電極を乗り越える。更に図示しない他の端まで、次第に細くしながら連続して描画することで上記対向する２本を１回で描画してグリッド電極とした。
【００４８】
この時、テーブル１の速度変化は、開始点付近では１００ｍｍ／秒の高速で描画を開始して、メイン電極付近の速度５０ｍｍ／秒までテーブル速度を負の加速度で減速しながら描画する。更にこの速度の状態でメイン電極部を乗り越え、他の基板端の１００ｍｍ／秒まで等加速度で増速しながら描画する。このようにして作製した太陽電池用電池セル特性を表１に示した。
【００４９】
焼成後の電極断面積は、先端部では線幅６０μｍ、高さ２０μｍの断面積形状は略半円形でその断面積は９００μｍ2であった。またメイン電極に近い所では、線幅１３０μｍ高さ３７μｍで断面積は３２００μｍ2であった。
【００５０】
この実施例では１枚の太陽電池を作製する際のテーブル速度変化を示したが、例えば１０ｃｍ角基板５枚を１直線に端部が重ならないように敷き詰めて、連続してテーブル速度を変化させ、３４本のノズルを敷き詰めた方向と直交する方向にノズルを配置して同時描画を、テーブル速度を加速減速を繰り返しながらグリッド電極を描画することも可能である。
【実施例２】
【００５１】
前記実施例のテーブル速度可変に代えて、テーブル速度を１００ｍｍ／秒の一定速度として、ノズル圧力を可変しながら、描画グリッド電極形成を行い太陽電池を作製した。その他条件については同一とした。作製プロセスは図３に示す通りである。圧力は、図２の先端部では３．８ｋｇ／ｃｍ2として、メイン電極付近では４．５ｋｇ／ｃｍ2までリニアに連続増圧しながら描画した。更にメイン電極から遠ざかるにつれて、圧力を３．８ｋｇ／ｃｍ2まで減少させながらグリッド電極を描画した。先端部では線幅８０μｍ、高さ２５μｍの断面積形状は略半円形でその断面積は１１００μｍ2であった。またメイン電極に近い所では、線幅１３５μｍ高さ３５μｍで断面積は３３００μｍ2であった。
【００５２】
このようにして作製した太陽電池用電池セル特性を表１示した。
【００５３】
（比較例１）
図３のＳ−６で、グリッド電極とメイン電極ともに、一つのスクリーンパターンを用い印刷法で同時に形成した太陽電池を作製した。グリッド電極長さは４８ｍｍで、線幅としては、先端幅、根元線幅ともに１４０μｍの印刷法の実用上の最小線幅とした。電極の高さは２８μｍで、断面積としては、ほぼ３４００μｍ2であった。このようなグリッド電極を構成したセルの、シリコン基板面積に対しての電極占有率は６％程度になった。つまり図３でＳ−８とＳ−９を除いた。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１から、一定ノズル圧でテーブル速度を可変してグリッド電極を形成すると、先端断面積と根元断面積が最も大きく変化した太陽電池が得られた。結果、変換効率の改善に効果が顕著である（実施例１）。テーブル速度一定で圧力変化ノズル法で形成しても実施例１に近い特性が得られた。これら断面積変化のグリッド電極セルは、従来の印刷電極セル（比較例１）の特性１４．２％を超える変換効率１５％近くまで改善できた。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の電極を形成する装置である。
【図２】本発明のグリッド電極の詳細構造である。
【図３】本発明の製造工程フロー図である。
【図４】従来の太陽電池セルの外観図である。
【符号の説明】
【００５７】
５１  基板
５２  端面
５３  メイン電極
５４  グリッド電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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